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OXY-SENSE - A biosensor, image analysis, and work flow system platform for the study of neuronal injury and assessment of cellular bioenergetics

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Un nuovo sensore di ossigeno per la funzione cerebrale

Un consorzio europeo ha sviluppato un nuovo sensore di ossigeno per valutare l'impatto della bioenergetica cellulare nella propagazione dei disordini neurologici.

Salute

Una caratteristica comune dei disordini neurodegenerativi e dell'ictus ischemico è l'apoptosi dei neuroni in seguito a meccanismi ancora sconosciuti. In generale, le conoscenze sugli eventi che portano ai danni neuronali dopo un ictus, infatti, sono ancora piuttosto limitate. Nonostante i progressi nella prevenzione e nei trattamenti di emergenza dell'ictus, i regimi attuali sono ancora poco efficaci per quanto riguarda le cause che lo determinano. Allo stesso modo, i trattamenti disponibili per le patologie neurodegenerative affrontano solo i sintomi e non le cause di fondo. Viste le disabilità di cui soffrono i pazienti colpiti da ictus o da disordini neurodegenerativi, vi è quindi forte necessità di migliorare la diagnosi precoce. Per affrontare questo problema, il progetto OXY-SENSE, finanziato dall'UE, ha proposto di sviluppare un nuovo sensore diagnostico di ossigeno per la valutazione della funzione mitocondriale. Poiché l'ossigeno è fondamentale per la bioenergetica cellulare, l'idea alla base di questa collaborazione tra mondo industriale e accademico era quella di studiarne il ruolo nella patogenesi dell'ictus e della neurodegenerazione. I partner hanno testato numerosi sensori in un approccio all'imaging cellulare confocale per le colture in vitro e l'imaging in vivo, con l'obiettivo di sviluppare sonde mirate sensibili all'ossigeno e di eseguire la modellazione di software e di sistemi di analisi delle immagini. La maggior parte dei composti chimici sviluppati dal settore farmaceutico e delle biotecnologie non riesce a giungere alla fase clinica, a causa della sua intrinseca tossicità, di conseguenza è necessario creare sistemi di test più integrati ed efficaci che permettano di eseguire tutte le analisi di tossicità richieste e sviluppare linee guida per l'assicurazione della qualità. I partner del progetto hanno affrontato l'esigenza dello screening di tossicità avanzata dall'industria farmaceutica. La tecnologia OXY-SENSE ha creato una piattaforma di analisi diagnostiche per la valutazione della disfunzione mitocondriale, della bioenergetica cellulare e della tossicità farmacologica. L'implementazione di questo strumento permetterà di raccogliere nuove informazioni sulle cause dei disordini neurodegenerativi e dell'ictus, con possibili implicazioni terapeutiche.

Parole chiave

Sensore di ossigeno, bioenergetica cellulare, neurodegenerativo, ictus ischemico, imaging cellulare confocale, screening di tossicità

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